SE510057C2

SE510057C2 - Outlet channel in pressure medium driven stroke mechanism

Info

Publication number: SE510057C2
Application number: SE9702877A
Authority: SE
Inventors: Henry Wiklund
Original assignee: Wiklund Henry & Co
Priority date: 1997-08-07
Filing date: 1997-08-07
Publication date: 1999-04-12
Also published as: EP0906810B1; SE9702877L; SE9702877D0; EP0906810A1; DE69806320D1; DE69806320T2; US5971083A; JPH11114854A

Abstract

Pressure fluid operated impact mechanism having a reciprocating working member (5), a stop member (17) and, formed between said members, a drive chamber (18) with seals (15, 16) and a regulating valve (21) co-operating with a supply opening (25) for pressure fluid, in which opening a sleeve (24) can be arranged for the journalling of the valve. The valve blocks the opening when the working member (5) and the stop member (17) have moved a distance away from each other and is open when they are close to each other. Through the valve and the working member, a discharge channel (33, 31, 20, 32) for pressure fluid is provided which is closed when its inlet opening (33) is inside the stop member and is freed when the working and stop members have moved a distance away from each other. <IMAGE>

Description

15 510 Û57 i 2 framförallt en mer komplicerad konstruktion och fördyrad bearbetning, eftersom det inte är lämpligt att behålla samma stora diameter som krävs i området av driv- kammaren på andra partier av verktyget, då detta då skulle bli både klumpi gare att hålla i och tungt. Detta gäller i syrmerhet vid verktyg som är större än det i den nämnda patentskriñen 501 449 exempliﬁerade, såsom t.ex. vid den i föreliggande patentansökning exempliﬁerade slagghackan. För jämförelse med denna hänvisas även till svenska utläggningsslqiﬁen 406 875, ﬁg. 1, som visar en slagghacka med en drivmekanism utan ovannämnda reglerventil men i övrigt av samma typ som ovan beskrivits. 15 510 Û57 i 2 above all a more complicated construction and more expensive machining, since it is not suitable to maintain the same large diameter as required in the area of the drive chamber on other parts of the tool, as this would then be both more clumsy to hold and heavy. This applies in particular to tools which are larger than that exemplified in the said patent specification 501 449, such as e.g. in the slag hoe exemplified in the present patent application. For comparison with this, reference is also made to the Swedish outsourcing code 406 875, ﬁ g. 1, which shows a slag hoe with a drive mechanism without the above-mentioned control valve but otherwise of the same type as described above.

Fördelar med föreliggande uppﬁnning Med slagmekanismen enligt föreliggande uppfinning blir det möjligt att minska verktygshusets diameter och att därigenom, utan att verktyget blir obekvämt grovt att hålla i, kunna utföra såväl den del av huset som är avsett att hållas med handen som partiet kring slagrnekanismen med samma diameter och i en enkel rörform, som kräver ett minimum av bearbetning. Vikt inbesparas, och verktyget törbilligas avsevärt. Stymingen av arbetsorgan och anslagsorgan mot varandra förbättras, och avtätningen av drivkammaren förenklas även, enligt vad som närmare frarngår av efterföljande beskrivning.Advantages of the present invention With the percussion mechanism according to the present invention it becomes possible to reduce the diameter of the tool housing and thereby, without the tool becoming uncomfortably rough to hold, be able to perform both the part of the housing which is intended to be held by hand and the portion around the percussion mechanism with the same diameter and in a simple tubular shape, which requires a minimum of machining. Weight is saved, and the tool is significantly cheaper. The control of working means and abutment means against each other is improved, and the sealing of the drive chamber is also simplified, as will be explained in more detail in the following description.

Dessa fördelar har uppnåtts med den uppﬁnningsenliga slagmekanismen sådan den definieras i patentkrav 1.These advantages have been achieved with the inventive percussion mechanism as defined in claim 1.

R1_'Ini_ng Slagmekanismen enligt föreliggande uppfinning beskrives närmare i det följan- de under hänvisning till bilagda ritning. Ritningens ﬁg. l visar en sektionerad vy från sidan av ett utföringsexempel i form av en tryckmediumdriven slagghacka för- sedd med den uppﬁnningsenliga slagrnekanismen. Fig. 2 visar i sektion från sidan en del av verktyget i förstorad skala. I ﬁg. l visas mekanismens arbetsorgan och anslagsorgan i sammanfört läge, medan ﬁg. 2 visar det läge de intar i slutskedet av en isärgående rörelse. 10 15 ß 51014057 Beskrivning av en utföringsfonn av uppﬁnnjngen På ritningen betecknar 1 verktygets hus, 2 är husets framdel, 3 en med denna hopskruvad mittdel och 4 en med mittdelen hopskruvad bakdel. I framdelen är lag- rat ett arbetsorgan 5, som i sin frärnre ände är försett med en mutter 6 och en upp- slitsad klämring 7 för fasthållning av en ej visad mej sel e.d. Arbetsorganet är försett med en avplaning 8, med vilken en plan ände av en skruv 9 samverkar för att för- hindra vridning av arbetsorganet. I frarndelen är utloppsöppningar 10, ll upptagna för tryckmedium som avgår ﬁån verktygets drivkamrnare. Öppningen 10 och skru- ven 9 skall givetvis i praktiken, till skillnad mot vad ritningen visar, vara förskjutna relativt varandra i sidled, så att skruven inte blockerar öppningen.The impact mechanism of the present invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawing. Drawing ﬁ g. 1 shows a sectional side view of an exemplary embodiment in the form of a pressure medium-driven slag hoe provided with the inventive hitting mechanism. Fig. 2 shows in section from the side a part of the tool on an enlarged scale. I ﬁ g. l shows the working means and stop means of the mechanism in the folded position, while ﬁ g. 2 shows the position they occupy in the final stage of a disjointed movement. 10 15 ß 51014057 Description of an embodiment of the invention In the drawing, 1 denotes the tool housing, 2 is the front part of the housing, 3 one the middle part screwed together with this and 4 one the rear part screwed together with the middle part. A working member 5 is stored in the front part, which at its far end is provided with a nut 6 and a slotted clamping ring 7 for holding a chisel (not shown) or the like. The working member is provided with a flattening 8, with which a flat end of a screw 9 cooperates to prevent rotation of the working member. In the far part, outlet openings 10, 11 are accommodated for pressure medium which departs from the drive chamber of the tool. The opening 10 and the screw 9 must of course, in practice, in contrast to what the drawing shows, be displaced relative to each other laterally, so that the screw does not block the opening.

I arbetsorganets 5 bakre ände är monterad en drivplatta 12. Mot plattans ena ändyta anligger en fjäder 13, och mellan dess motsatta ändyta och ena sidan av en mellanririg 14 är en tätningsring 15 anordnad. Ytterligare en tätningsring 16 är an- ordnad mellan mellanringens motsatta sida och ett anslagsorgan 17, som är rörligt lagrat i husets mellandel 3. Tätnirrgsringarna anligger, i läget enligt Fig. 1, förutom mot drivplattan 12, mellanringen 14 och anslagsorganet 17, även mot inre omkrets- väggen av husets mellandel 3, varigenom en avtätad drivkammare 18 bildas mellan drivplattan och anslagsorganet.A drive plate 12 is mounted in the rear end of the working member 5. A spring 13 abuts against one end surface of the plate, and a sealing ring 15 is arranged between its opposite end surface and one side of an intermediate row 14. A further sealing ring 16 is arranged between the opposite side of the intermediate ring and a stop member 17, which is movably mounted in the intermediate part 3. The sealing ring abuts, in the position according to Fig. 1, in addition to the drive plate 12, the intermediate ring 14 and the stop member 17, also against the inner the circumferential wall of the intermediate part 3 of the housing, whereby a sealed drive chamber 18 is formed between the drive plate and the stop means.

Genom ett hål 19 i drivplattan 12 och in i en urborrning 20 i arbetsorganet 5 är ena änden av en reglerventil 21 förd. I ett spår i denna är en elastisk tätningsring 22 anordnad, som hålles fast dels mot ett vidgat parti 23 av urborrningen 20, dels mot en mot tätningsringen vettande ändyta av drivplattan 12, vars hål 19 har mindre di- ameter än partiet 23.Through a hole 19 in the drive plate 12 and into a bore 20 in the working member 5, one end of a control valve 21 is passed. In an groove therein an elastic sealing ring 22 is arranged, which is held partly against a widened portion 23 of the bore 20, partly against an end surface of the drive plate 12 facing the sealing ring, the hole 19 of which has a smaller diameter than the portion 23.

Reglerventilen 21 går in i en hylsa 24, anordnad i en öppning 25, som utgör ett avsmalnat parti av en urborming 26 i anslagsorganet. Hylsan 24 är medelst en ﬂexibel tätningsring 27 och en spårring 28 kvarhållen i öppningen 25 med ett spel mot denna. Reglerventilen 21 och hylsan 24 kan ställa in sig mot varandra genom att de är anordnade med spel och att tätningsringania 22 och 27 är ﬂexibla. Härige- nom kan en noggrann passning användas mellan ventilen och hylsan, så att de tätar väl mot varandra. Utan demia inställningsmöj lighet skulle en dylik noggrann pass- ning kräva en mycket exakt centrering av ventilen i hylsan (eller direkt i öppningen 25), vilket är svårt att åstadkomma. 10 15 510 057 4 Reglerventilen 21 har ett cylindriskt bakre parti 54 med en diameter som är mindre än urborrningen 26 och, som nämnts ovan, har snäv passning i hylsan 24.The control valve 21 enters a sleeve 24, arranged in an opening 25, which forms a tapered portion of a bore 26 in the stop means. The sleeve 24 is retained in the opening 25 by means of a flexible sealing ring 27 and a groove ring 28 with a play against it. The control valve 21 and the sleeve 24 can adjust against each other in that they are arranged with winches and that the sealing rings 22 and 27 are visible. In this way, an accurate fit can be used between the valve and the sleeve, so that they seal well against each other. Without this adjustment possibility, such a precise fit would require a very precise centering of the valve in the sleeve (or directly in the opening 25), which is difficult to achieve. The control valve 21 has a cylindrical rear portion 54 with a diameter smaller than the bore 26 and, as mentioned above, has a tight fit in the sleeve 24.

Ett mittparti av ventilen uppvisar ett plant parti 29 på åtminstone en sida eller på två motsatta sidor, vilket plan bildar en spalt 30 mot hylsans innervägg . Ventilen är vidare försedd med en urborrning 31, som kommunicerar med arbetsorganets ur- borrning 20 och två hål 32 i detsamma. Vinkelrätt mot reglerventilens urbonning 31 och utan att kommunicera med planet eller planen 29 är ett hål upptaget genom ventilen, vilket bildar en inloppsöppnirrg 33 till urborrningen 31. Hålet kan vara ge- nomgående, så att två inlopp bildas.A central portion of the valve has a flat portion 29 on at least one side or on two opposite sides, which plane forms a gap 30 against the inner wall of the sleeve. The valve is further provided with a bore 31, which communicates with the bore 20 of the working means and two holes 32 therein. Perpendicular to the bore 31 of the control valve and without communicating with the plane or plane 29, a hole is taken up through the valve, which forms an inlet opening 33 to the bore 31. The hole can be continuous, so that two inlets are formed.

Mellan bakre änden av anslagsorganet 17 och en ändyta av husets bakdel 4 är en fjäder 34 anordnad. Bakre änden av anslagsorganets urborming 26 är försedd med en bussning 35, som har en urborming 36 avslutad av ett smalare parti 37. In- nanför partiet 37 är ett organ 38 anordnat, som utgör säte för en tätningsring 39.Between the rear end of the stop means 17 and an end surface of the rear part 4 of the housing a spring 34 is arranged. The rear end of the bore 26 of the abutment member is provided with a bushing 35, which has a bore 36 terminated by a narrower portion 37. Inside the portion 37 a member 38 is arranged, which forms the seat of a sealing ring 39.

Genom partiet 37, organet 38 och tätningsringen 39 är införd ena änden av ett rör 40, som med motsatt ände är infört i bakdelen 4 och avtätat mot denna med en tät- ningsring 41. Röret kvarhålles i bakdelen 4 dels av en spårring 42, dels av en skuld- ra 43, mot vilken ett med utökad diameter utbildat ändparti av röret anligger. I detta ändparti och mot en ventilkula 44 är ytterligare en tätningsring 45 anordnad. Ett reglage 46, en kolv 47 och fjädrar 48, 49 samverkar för att föra ventilkulan ur och i tätande läge mot tätningsringen 45. I bakre änden av bakdelen 4 är en inlopps- öppning 50 för tryckmedium upptagen, som är försedd med en anslutningsgänga 51 för anslutning av en ej visad slangnippel med slang för tryckmediurn. Fj ädem 48 är anordnad i en ihålig skruv 52, som är ingängad i bakdelen 4 och försedd med en tätningsring 53. Fjädern 49 har ett tätlindat bakre parti, avsett att skruvas in i gäng- an 51 för att kvarhållas i läge, och ett avsmalnande ﬁämre parti, lindat med större stigning, som passar mot ventilkulan 44.Through the portion 37, the member 38 and the sealing ring 39, one end of a pipe 40 is inserted, which with the opposite end is inserted into the rear part 4 and sealed against it with a sealing ring 41. The pipe is retained in the rear part 4 partly by a groove ring 42, partly of a shoulder 43, against which an end portion of the tube formed with an increased diameter abuts. In this end portion and against a valve ball 44 a further sealing ring 45 is arranged. A control 46, a piston 47 and springs 48, 49 cooperate to move the valve ball out of and in the sealing position against the sealing ring 45. At the rear end of the rear part 4 a inlet opening 50 for pressure medium is accommodated, which is provided with a connecting thread 51 for connection of a hose nipple (not shown) with hose for the pressure medium. Spring 48 is arranged in a hollow screw 52, which is threaded into the rear part 4 and provided with a sealing ring 53. The spring 49 has a tightly wound rear portion, intended to be screwed into the thread 51 to be held in position, and a tapered ﬁ upper part, wound with a larger pitch, which fits against the valve ball 44.

Funktionssätt Det exempliﬁerade verktyget med den uppﬁnningsenliga slagmekanismen fun- gerar på följande sätt: När ventilkulan 44 fóres undan genom nedtryclcning av reglaget 46, strömmar tryckmedium via röret 40, urbormingama 36, 26 och spalten 30 i hylsan 24 förbi 10 15 5 510 (151 det plana partiet 29 av reglerventilen 21 in i drivkammaren 18. En isärgående rörel- se av arbetsorganet 5 och anslagsorganet 17 påbörjas. Under rörelsens fórsta skede är inloppet 33 i reglerventilen blockerat av den ventilen omgivande hylsan 24. och ventilens bakre parti 54 har ännu inte nått fram till hylsan utan tillåter tryckmedium att strömma in genom denna.Mode of operation The exemplary tool with the inventive percussion mechanism operates as follows: When the valve ball 44 is moved away by depressing the control 46, pressure medium flows through the tube 40, the bores 36, 26 and the gap 30 in the sleeve 24 past the 15 15 5 510 (151 it). planar portion 29 of the control valve 21 into the drive chamber 18. A disjointing movement of the working means 5 and the stop means 17 is initiated.During the first stage of the movement, the inlet 33 of the control valve is blocked by the valve surrounding the sleeve 24. and the rear portion 54 of the valve has not yet reached to the sleeve but allows pressure medium to flow in through it.

I nästa skede täpper det bakre ventilpartiet 54 till hylsan, och ventilens inlopp 33 går ut ur densamma och ligger fritt inne i drivkammaren 18, så att tryckmedium strömmar ut ur denna via ventilens urbormirig 31, arbetsorganets urborrningar 20, 32 och utloppsöppningama 10, 11 i husets framdel 2. Den isärgående rörelsen av- brytes, och arbets- och anslagsorgaiieii 5. 17 återlöres mot varandra av fjädrarna 13. 34, till dess ventilens inlopp 33 återigen går in i hylsan och blockeras samt venti- lens bakre parti 54 går ut ur hylsan och tillåter ny tillförsel av tryckmedium, som åstadkommer en ny isärgående rörelse.In the next stage, the rear valve portion 54 closes the sleeve, and the valve inlet 33 exits it and lies freely inside the drive chamber 18, so that pressure medium flows out of it via the valve bore 31, the working means bores 20, 32 and the outlet openings 10, 11 in the front of the housing 2. The disengaging movement is interrupted, and the working and abutment means 5. 17 are returned to each other by the springs 13. 34, until the valve inlet 33 again enters the sleeve and is blocked and the rear portion 54 of the valve exits the sleeve and allows a new supply of pressure medium, which causes a new disassembling movement.

Mellanringen 14 i drivkammaren uppvisar runt sin omkrets ett antal öppningar eller urtag 55 i dess anliggningsytor mot tätningsringarna 15. 16. När drivkamma- ren trycksättes, verkar tryckmediet mot de av öppningarna eller urtagen frilagda partierna av tätningsringama, medan dessa på sin motstående sida anligger mot drivplattan 12 resp. anslagsorganet 17 utan några motsvarande avbrott i anligg- ningsytoma. Detta resulterar i att tätningsringama av tryckmediet hålles fastpressa- de mot sina resp. organ 12, 17 och medföljer dessa i den isärgående rörelsen - se Fig. 2 - och den därpå följande returrörelsen. 'Iätnirigsringariia hålles av tryckme- diet även i kontakt med innerväggen 56 av husets mellandel 3, så att tätning mellan väggen 56 och arbets- resp. anslagsorganet hela tiden upprätthålles.The intermediate ring 14 in the drive chamber has around its circumference a number of openings or recesses 55 in its abutment surfaces against the sealing rings 15. 16. When the drive chamber is pressurized, the pressure medium acts against the portions of the sealing rings exposed by the openings or recesses, while on their opposite side they abut drive plate 12 resp. the abutment member 17 without any corresponding interruptions in the abutment surfaces. This results in the sealing rings of the pressure medium being kept pressed against their resp. means 12, 17 and accompanies these in the disassembling movement - see Fig. 2 - and the subsequent return movement. The pressure ring is also kept in contact with the inner wall 56 of the intermediate part 3 of the housing by the pressure medium, so that the seal between the wall 56 and the working resp. the granting body is maintained at all times.

Det är möjligt att på tidigare känt sätt anordna reglerventilen 21 direkt i ar- betsorganets öppning 25 utan att använda någon hylsa 24, varvid man får förlita sig enbart på den anpassningsmöjlighet som den ﬂexibla fasthållningen av reglerventi- len i arbetsorganet 5 erbjuder.It is possible in a previously known manner to arrange the control valve 21 directly in the opening 25 of the working means 25 without using any sleeve 24, whereby one may rely only on the possibility of adaptation offered by the fas visible holding of the control valve in the working means 5.

Närmare beskrivning av tördelama Med det uppﬁnningsenliga utförandet av slagmekanismen erhålles ett antal fór- delar: 10 15 510 057 6 Anslagsorganet 17 kan lagras direkt i husets mellandel 3 utefter hela sin längd, vilket ger god styrning av detsamma samt ett enkelt utförande.Detailed description of the dry parts With the inventive design of the percussion mechanism, a number of advantages are obtained: The stop member 17 can be stored directly in the intermediate part 3 of the housing along its entire length, which provides good control thereof and a simple design.

Drivplattan 12 kan anordnas med ett spel av några tiondels millimeter mot hu- sets innervägg 56 utan men för tätningsfurrlctionen, förutsatt att en tillräckligt tjock tätningsring 15 väljes, som inte pressas ut i spalten mellan drivplattan och väggen.The drive plate 12 can be arranged with a clearance of a few tenths of a millimeter against the inner wall 56 of the housing without compromising the sealing function, provided that a sufficiently thick sealing ring 15 is selected which is not pressed out into the gap between the drive plate and the wall.

Detta, tillsammans med inställbarheten av reglerventilen 21 och hylsan 24 mot var- andra, minskar kravet på hög precision i stymingen av arbetsorganet 5 och anslags- organet 17 relativt varandra.This, together with the adjustability of the control valve 21 and the sleeve 24 towards each other, reduces the requirement for high precision in the control of the working means 5 and the stop means 17 relative to each other.

Den nämnda inställbarheten ger även möjlighet att utföra reglerventilen 21 med snäv passning i hylsan 24, så att ventilens inlopp 33 fór avgående tryckmedium är väl tätat när det beﬁrmer sig inuti hylsan.The mentioned adjustability also makes it possible to make the control valve 21 with a tight fit in the sleeve 24, so that the inlet 33 of the valve for the outgoing pressure medium is well sealed when it is inside the sleeve.

Tätningsringarna 15, 16 utsättes för ett minimum av deformation och nötning, eftersom de inte behöver fórspärmas utan kan ha samma ytterdiarneter som diame- tern på husets innervägg 56 och är fritt inlagda mellan arbets- och anslagsorganen 5, 17.The sealing rings 15, 16 are subjected to a minimum of deformation and abrasion, since they do not need to be pre-sealed but can have the same outer diameters as the diameter of the inner wall 56 of the housing and are freely inserted between the working and abutment members 5, 17.

Verktygets diameter och vikt kan reduceras och tillverkningen av detsamma fórbilligas genom minskad materialkostrrad och en förenklad form på dess hus, som sänker bearbetningskostnaden.The diameter and weight of the tool can be reduced and its manufacture can be made cheaper by reducing the cost of materials and a simplified shape of its housing, which reduces the processing cost.

Claims

10 15 v 51 ß 1:05? Patent claims

A pressure medium driven percussion mechanism of the type comprising a reciprocating working member (5), which describes ﬁ forward movements from and return movements towards a stop member (17), which may also have a reciprocating movement, and at least one sealing member (15, 16) which cooperates with the first-mentioned means (5, 17) to form between them a drive chamber (18), which is supplied with pressure medium through an opening (25) in the stop means (17), a control valve (21) fixed with one end in the working means ( 5) and provided in its movement, and with an opposite end inserted into the opening (25), which valve allows supply of pressure medium to the drive chamber, when the working means (5) is in the area of an end position of said return movement, and blocks said supply when the working means is in the region of an end position of said forward movement, and a first spring (13) arranged to press the working means (5) against the abutment means (17), and a second spring (34) may be arranged to press abutment means (17), which is thereby arranged 'reciprocally movable, towards the working means (5), characterized in that an outlet channel (33, 31, 20, 32) from the drive chamber (18) is arranged through the control valve (21) and the working means (5), wherein at least one inlet (33) to said channel is arranged in the control valve (21) in such a way that said inlet (33) is located inside the stop means (17) and is blocked when the working means (5) is located. in the area of said end position of its return movement, and that said inlet (33) is located inside the drive chamber (18) and is exposed for receiving pressure medium therefrom, when the working means (5) is in the area of said end position of its reciprocating movement .

Impact mechanism according to claim 1, characterized in that in the opening (25) of the stop means (5) a sleeve (24) for storing the control valve (21) is arranged with play against the opening (25) and limitedly movable holding by an ﬂ visible holding means, such as for example a sealing ring (22), the inlet (33) of the control valve (21) being blocked by it being located inside the sleeve (24), when the working means (5) is located in the area of the approximate end position of its return movement. 10 15 510 057 8

Impact mechanism according to Claim 1 or 2. in that two sealing means (15, 16) are arranged in the drive chamber (I 8), each of them abutting with a side against abutment surfaces on an intermediate ring (14) arranged between them and with an opposite side against abutment surfaces along an end surface of the working means (5) resp. the stop means (17) and with the circumferential surfaces of the sealing means (15, 16) abutting against an inner wall (56) of a housing (1) surrounding a percussion mechanism. the abutment surfaces of the intermediate ring (14) against the sealing means (15, 16) are smaller than the abutment surfaces of the working means (5) and the abutment means (17) against them, whereby the sealing means are kept constantly pressed against the larger abutment surfaces on the working and working means. the abutment means (5, 17) in said reciprocating movement and during sealing abutment against the inner wall (56) slide along it.

Impact mechanism according to one of the preceding claims, characterized in that the control valve (21) is flexibly connected to the working means (5) in order to be able to adjust its position relative to the opening (25) in the stop means (17) resp. sleeve (24).